(精品)22光习题

*,大学物理电子教案,辽宁工程技术大学理学院应用物理系,教师 张永义,1,一、干涉选择题：,干涉条纹向光程增加的一侧移动,并且条纹间距不变,.,波动光学习题课,C,1,、如图，用波长为,的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为,n,，,劈尖角为,的透明劈尖插入光线,2,中，则当劈 尖缓慢地向上移动时（只遮住,S,2,），,屏上的干涉条纹：,(,A,),间隔变大，向下移动,(,B,),间隔变小，向上移动,(,C,),间隔不变，向下移动,(,D,),间隔不变，向上移动,S,S,2,S,1,P,O,n,n,加劈尖前后,D,、,d,、,不变，所以条纹间距不变。,即：干涉条纹下移。,2,B,2,、在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以,采取的办法是：,(,A,),使屏靠近双缝,(,B,),使两缝间距变小,(,C,),把两缝的宽度稍微调小,(,D,),改用波长较小的单色光,条纹间距,:,解：,3,条纹间距,:,因为红光与蓝光频率不同,不满足相干条件,故不产生干涉条纹。,D,B,3,、用白色光光源进行双缝试验，若用一个纯红色的滤光片遮盖,一条缝，用一个 纯兰色的滤光片遮盖另一条缝，则：,(,A,),干涉条纹的宽度将发生改变,(,B,),产生红光和兰光两套彩色干涉条纹,(,C,),干涉条纹的亮度将发生改变,(,D,),不产生干涉条纹,4,、双缝间距为,2,毫米，双缝与屏相距,300,厘米，用波长为,6000,埃的光照射时，屏上干涉条纹的相邻两明条纹的距离（单位,为毫米）是：,(,A,)4.5 (,B,)0.9 (,C,)3.12,(,D,)4.15 (,E,)5.18,d,D,4,P,点变为暗纹,B,P,点为明纹，则,5,、在双缝干涉实验中，屏幕上的,P,点处是明条纹，若将缝,S,2,盖住，并在,S,1,S,2,连线的垂直平面处放一反射镜,M,，,如图所,示，则此时：,(,A,),P,点处仍为明条纹,(,B,),P,点处是暗条纹,(,C,),不能确定,P,点是明纹还是暗纹,(,D,),无干涉条纹,5,C,6,、在相同的时间内，一束波长为,的单色光在空气中和在,玻璃中：,传播的路程相等，走过的光程相等,(,B,),传播的路程相等，走过的光程不相等,(,C,),传播的路程不相等，走过的光程相等,(,D,),传播的路程不相等，走过的光程不相等,6,e,光有半波损失,光无半波损失,C,7,、如图所示，折射率为,n,2,，,厚度为,e,的透明介质薄膜的上方和,下方的透明介质的折射率分别为,n,1,和,n,3,，,n,1,n,3,已知，,光若用波长为,的单色平行垂直入射到该薄膜上，则从薄膜,上、下两表面反射的光束,与,的光程差是：,(,A,),(,D,),(,C,),(,B,),7,e,B,8,、一束波长为,的单色光由空气垂直入射到折射率为,n,的透,明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加,强，则薄膜最小的厚度为：,(,A,),(,D,),(,C,),(,B,),8,e,解：,C,9,、在折射率为,n,1.68,的平板玻璃表面涂一层折射率为,n,1.38,MgF,2,透明薄膜，可以减少玻璃表面的反射光，若用波长为,500,nm,的单色光垂直入射，为了尽量减少反射，则,MgF,2,薄膜的最小厚度（单位,nm,）,应是：,181.2 (,B,)781 (,C,)90.6 (,D,)56.3,9,A,先讲,（固定）,分光板,补偿板,观察孔,11,、在迈克尔逊干涉仪的一束光路中，放入一片折射率为,n,，,厚度为,d,的透明薄片，放入后这条光路的光程改变了：,(,A,),(,D,),(,C,),(,B,),(,D,),解：,10,10,、在迈克尔逊干涉仪的一支光路中，放入一片折射率为,n,的,透明介质薄膜后，测出两束光的光程差的改变量为一个波,长,，,则薄膜的厚度是：,(,A,),(,D,),(,C,),(,B,),（固定）,分光板,补偿板,观察孔,解：,D,11,二、干涉填空题：,向上移动,减小,减小,1,、在双缝干涉实验中，若使两缝之间的距离增大，则屏幕上干,涉条纹间距,_,，若使单色光波长减小，则干涉条,纹间距,_,。,2,、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚,度为,e,，,折射率为,n,的薄云母片覆盖,在,S,1,缝上，中央明条纹将向,_,移动；,覆盖云母片后，两束相干光至中央处,的光程差为,_,。,12,3,、如图，,S,1,和,S,2,为两个同相的相干电点光源，从,S,1,和,S,2,到观,察点,P,的距离相等，即 ，相干光束,1,和,2,分别穿,过折射率为,n,1,和,n,2,，,厚度皆是,t,的透明薄膜中，它们的光程,差为,_,。,4,、光强均为,I,0,的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域,内有可能出现的最大光强是,_,。,13,e,5,、已知如图，且入射光在介质,n,1,中的波长为,1,，,则从薄膜,上、下两表面反射的光束,与,的光程差,=_,。,14,6,、折射率分别为,n,1,和,n,2,的两块平板玻璃构成空气劈尖，用波,长为,的单色光垂直照射，如果将该劈尖装置侵入折射率为,n,的透明液体中且,n,2,n,n,1,，,则劈尖厚度为,e,的地方两反,射光的光程差的改变量是,_,。,15,7,、在空气中有一劈尖形透明物，其劈尖角,1.010,-4,弧度，,在波长,700,nm,的单色光垂直照射下，测得两相邻干涉,明纹间距,l,0.25,cm,，,此透明材料的折射率,n,_,。,16,8,、用波长为,的单色光垂直照射如图所示的折射率为,n,的劈尖,薄膜（,n,1,n,2,n,3,），,观察反射光干涉，从劈尖顶开始，,第,2,条明条纹对应的膜厚度,e,_,。,17,（固定）,分光板,补偿板,观察孔,9,、在迈克尔逊干涉仪的一支光路上，垂直于光路放入折射率为,n,，,厚度为,h,的介质透明薄膜，与未放入此薄膜时相比较，两光束光程差的改变量为,_,。,18,（固定）,分光板,补偿板,10,、在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜平移一微小距离的过程,中，观察到干涉条纹恰好移动,1848,条，所用单色光的波,长为,5461,埃，由此可知反射镜平移的距离等于,_,。,19,（固定）,11,、若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜,M,移动,0.620,mm,的过 程中，观察到干涉条纹移动了,2300,条，则所用光波的长为,_,埃,.,12,、用迈克尔逊干涉仪测量微小的位移，若入射光波的波长,6289,埃，当动臂反射镜移动时，干涉条纹移动了,2048,条，反射镜移动的距离为,_,。,20,三、,衍射,选择题,从同一波阵面上各点发出的,子波是相干波,，经传播在空间某点,P,相遇时的叠加是,相干叠加,。并且,P,点的光强决定于波阵面,S,上所有面元发出的,子波各自在,P,点引起振动的相干叠加,D,1,根据惠更斯,菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为,S,，则,S,的前方某点,P,的光强度决定于波阵面,S,上所有面元发出的子波各自传到,P,点的,（,A,）,振动振幅之和 （,B,）,光强之和 （,C,）,振动振幅之和的平方 （,D,）,振动的相干迭加,21,当单缝向上或向下平行移动时,衍射图样的,位置、,形状、,光强,不变,C,2,在单维缝夫琅和费衍射实验装置中，,S,为单缝，,L,为透镜，,C,为放在,L,的焦面处的屏幕，当把单缝,S,垂直于透镜光轴稍向上平移时，屏幕上行射图样,（,A,）,向上平移（,B,）,向下平移（,C,）,不动（,D,）,条纹间距变大,22,A,B,C,A,3,一束波长为,的平行单色光垂直入射到一单缝,AB,上，在屏上形成衍射图样，如果,P,是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置，则,BC,的长度为,（,A,）,（,B,）,/2,（,C,）,3/2,（,D,）,2,23,4,在单缝夫琅和费行射实验中，波长为,的单色光垂直入射在宽度为,a=4,的单缝上，对应于衍射角为,30,的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为 ,（,A,）,2,个 （,B,）,4,个 （,C,）,6,个 （,D,）,8,个,A,B,C,B,24,中央明纹位置：,明纹条件：,暗纹条件：,B,5,在夫琅和费单缝衍射实验中，对于给定的入射单色光，当缝宽度变小时，除中央亮纹的中心位置不变外，各级衍射条纹,（,A,）,对应的衍射角变小（,B,）,对应的衍射角变大 （,c,）,对应的衍射角不变（,D,）,光强也不变,25,D,6,某元素的特征光谱中含有波长分别为,1,=450nm,和,2,=750nm,（,1nm=10,-9,m,）,的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重迭现象，重迭处,2,的谱线的级数为,（,A,）,2,3,4,5,（,B,）,2,5,8,11,（,C,）,2,4,6,8,（,D,）,3,6,9,12,26,垂直入射,:,斜入射,:,B,7,设光栅平面，透镜均与屏幕平行，则当入射的平行单色光从垂直于光栅平面入射变为斜入射时，能观察到的光谱线的最高级数,k ,（,A,）,变小（,B,）,变大（,C,）,不变（,D,）,改变无法确定,P,P,C,D,C,A,B,有,AC+AD,的时候（,AC+AD,）,27,D,8.,测量单色光波长时，下列方法中哪一种方法最准确,（,A,）,双缝干涉（,B,）,牛顿环（,C,）,单缝衍射（,D,）,光栅衍射,28,四、衍射填空题：,子波,1,惠更斯引入,的概念提出了惠更斯原理，菲涅耳再用,的思想补充了惠更斯原理，发展成了,惠更斯,菲耳原理。,2,将波长为,的平行单色光垂直投射于一狭缝上，若对应于衍射图样的第一级暗纹位置的衍射角的绝对值为,则缝的宽度等于,。,子波相干叠加,29,3,波长为,4800A,的平行光垂直照射到宽度,a=0.40mm,的单缝上，单缝后透镜的焦距,f=60cm,，,当单缝两边缘点,A,、,B,射向,P,点的两条光线在,P,点的相位差为,时,P,点离透镜焦点,o,的距离等于,。,位相差为,即光程差为,/2,A,B,C,30,中央明纹宽度公式,4,在单缝夫琅和费衍射实验中，设第一级暗纹衍射角很小，若钠黄光（,1,=5890 A,）,中央明纹宽度为,4.0mm,，则,2,=4420 A,的兰紫色光的中央明纹宽度为,。,31,A,B,C,5,平行单色光垂直入射在缝宽为,a=.015mm,的单缝上，缝后有焦距为,f=400mm,的凸透镜，在其焦平面上放置屏幕，现测得屏幕上中央明条纹两侧的两个第三级暗纹之间的距离为,8mm,，,则入射光的波长,=,。,32,五、偏振选择题,A,1,一束光是自然光和线偏振光的混合光，让它垂直通过一偏振片，若以此入射光束为轴旋转偏振片，测得透射光强度最大值是最小值的,5,倍，那么入射光中自然光与线偏振光的光强比值为,（,A,）,1/2,（,B,）,1/5,（,C,）,1/3,（,D,）,2/5,33,C,2,自然光以布儒斯特角由空气入射到一玻璃表面上，反射光是,（,A,）,在入射面内振动的完全偏振光 （,B,）,平行于入射面的振动占优势的部分偏振光 （,C,）,垂直于入射面振动的完全偏振光 （,D,）,垂直干入射面的振动占优势的部分偏振光,34,D,折射光为部分偏振光,3,自然光以,60,的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全偏振光，则知折射光为,（,A,）,完全偏振光且折射角是,30,（,B,）,部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为,3,的介,质时，折射角是,30,（,C,）,部分编振光，但须知两种介质折射率才能确定折射角 （,D,）,部分偏振光且折射角是,30,35,o,光的振动方向垂直纸面,e,光的振动方向在纸面内,C,4,ABCD,为一块方解石的一个截面，,AB,为垂直于底面的晶体平面与底面的交线，光轴方向在底面内且与,AB,成一锐角,，,如图所示，一束平行的单色自然光垂直于,AB,端面入射，在方解石内折射光分解为,O,光和,e,光，,o,光和,e,光的,（,A,）,传播方向相同，电场强度的振动方向互相垂直 （,B,）,传播方向相同，电场强